2025年中考物理一轮复习备考考点突破:欧姆定律实验、计算题
2024-12-13
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内容正文:
2025年中考物理一轮复习备考考点突破:欧姆定律实验、计算题
一、实验题
1.小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的实物图。
(1)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是 A,这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”),换相同规格的灯泡,重测的数据如表所示,并绘出I﹣U图象如图丙的A所示。
(3)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?说出你的理由 (作出判断并说出理由)
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丙的B所示,你认为错误的原因可能是
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
2.在探究“电流与电阻的关系”实验中,同学们利用阻值分别为、、的定值电阻进行探究,电源电压为 并保持不变,实验装置如图甲所示。
(1)如图甲所示的电路中缺少两根导线,请用笔画线代替导线,将电路连接完整(要求:当滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大) ;
(2)实验中,先接入的电阻,调节滑片到适当的位置,并记下电流表示数如乙所示为 A,此时电压表的示数为 V; 保持滑片位置不变,断开开关,用电阻代替电阻接入电路,闭合开关,应将滑片向 端移动(选填“左”或“右”),观察电压表的示数,使电压表的示数为 V时,记录电流表的示数。再用电阻代替电阻接入电路,重复上面操作,记录数据后分析得出的规律是 ;
(3)利用上述实验装置还可以探究或完成的实验为 (写出一个即可)。
3.如图甲所示是“伏安法”测电阻实验的实物电路。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整 (要求滑片P向右移动时电流表示数变大)。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端。
(3)实验时,小兴闭合开关,发现电流表指针有明显偏转,电压表示数为零,经检查两电表正常且连接完好,则电路的故障可能是 。
(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻 。接下来小兴移动滑片的位置,多次实验,其目的 。
(5)小兴想利用这些器材测量另一个未知电阻的阻值,但发现电流表已经损坏,小兴又添加了一个开关和阻值为的定值电阻,并设计了如图丙所示电路,实验方案如下:
①先闭合开、记下电压表的示数为;
②再 ,记下电压表示数为;
③则 (表达式用测得的量、和已知量表示)。
4.探究电流和电阻的关系:
(1)请根据电路图将实物电路连接好 。选用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验,连接电路过程中,开关应处于 状态;
(2)实验中,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,需移动变阻器滑片,使 不变,再记录 的数值填入表格;
(3)第二次实验,电流表指针位置如图所示,请将其填入表格中 ;
电压U/V
2
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.1
(4)根据实验数据得出结论: ;图乙中,符合该结论的是图线 (填“a”或“b”);
(5)在上述实验中,将定值电阻换成小灯泡,可测量小灯泡的电阻,则实验原理是 。实验结果发现小灯泡的电阻是变化的,原因是 。
5.同学们在探究“电流与电压、电阻的关系”实验时,利用以下器材:两节干电池、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干进行实验。
(1)连接电路时,应将开关 (选填“闭合”或“断开”),如图乙,滑动变阻器的滑片应移到 (选填“A”或“B”)端;
(2)开关闭合后,发现电流表无示数,电压表有示数,故障可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,多次改变滑动变阻器滑片的位置,将实验数据记录在以下表格中。第二次实验时电流表指针指示如图丙所示,请将表格未填写的数据补充完整;
电压
0.6
1.2
1.8
电流
0.12
0.36
①由表格中数据可知,接入电路中的定值电阻 ;
②由表格中数据可以得出结论:电阻一定时,电流与电压成 (选填“正比”或“反比”);
(4)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丁所示的电流随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从换成时,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动;
(5)由图像丁可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”)。
6.小王在探究“串联和并联电路的特点”的实验中,实验电路图如图甲所示;
(1)在连接如图甲电路的过程中,下列几点要求中没有必要的是 ;
A.连接完毕对照电路图仔细检查电路,确认无误再闭合开关
B.按照电路图连接电路的过程中,开关应是断开的
C.每处接线必须接牢
D.必须从电池的正极开始依次连接开关S、L1、L2、电池负极
(2)连接好电路后闭合开关S,小张发现两个灯泡都不亮,于是小张将一根导线接在灯L1两端,发现灯L2发光,然后再将导线接在灯L2两端,发现灯L1不发光,则故障可能是 ;
A.L1灯丝断了 B.L1短路
C.L2灯丝断了 D.L2短路
(3)如图乙所示,若要将该电路组成并联电路,小张需要把导线b的另一端接到电路中的 (填下列选项)。
A.A点
B.C点
C.E点
D.F点
7.在“探究电流与电阻关系”的实验时,定值电阻R有5Ω、10Ω、20Ω三种规格,为滑动变阻器,电源电压保持3V不变。
(1)为能完成实验,用笔画线代替导线将图中未连接部分连接起来。( )
(2)同学们首先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为2V时,电流表的示数为 A,作为第一组数据:紧接着用10Ω的电阻替换5Ω的电阻做实验,为了完成实验,应将滑动变阻器滑片P向 (填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为 V,读出电流表的示数,作完第二组数据,然后再将20Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验,并正确读表记录数据,根据实验数据总结得出:在电压一定时,电流与电阻成反比。
(3)为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω;
(4)最后一次实验结束后,忘了将开关断开,3min后才发现,在这3min内整个电路消耗的电能为 J。
8.同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(、、各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路 (要求连线不得交叉);
(2)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,故障可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,记录的实验数据如表格所示。请将表格内未填写的数据补充完整;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(5)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,从丙图可以看出控制电压表示数为 V不变;
(6)由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(7)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 (填序号)。
A.;0.6A B.;0.5A
二、计算题
9.如图甲所示电路中定值电阻R1=10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关,当滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)当滑动变阻器的滑片P移到中点时,电压表的示数是多少V?
10.在图所示的电路中,电源两端电压为3V且保持不变,电阻的阻值为5Ω。当开关S闭合后,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电压表的示数;
(2)电阻消耗的电功率。
11.某偏远护林点架设的临时供电线路,接入“220V,100W”灯泡(忽略温度对电阻的影响),其简化等效电路如图所示,供电处电压恒为220V,供电线路的总电阻为R0。闭合开关10小时,灯泡消耗0.64kW·h电能。求:
(1)灯泡的电阻RL和实际功率P实;
(2)长导线等效电阻R0;
(3)电路的输电效率η(输电效率是线路末端用电器实际功率与供电处输送功率之比)。
12.有两只电阻组成的串联电路,已知通过的电流都是0.2A,电源是由四节新干电池供电,其中一只电阻的大小是20Ω,问:
(1)两只电阻上的电压各是多少伏?
(2)另一只电阻的大小是多少欧?
13.如图,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R1=10Ω,滑动变阻器R3标有“20Ω,0.5A”字样.只闭合开关S1,电流表的示数为0.9A;再闭合开关S2、S3,电流表的示数变化了1.5A。求:
(1)电源电压;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,R2在10s内产生的热量;
(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片时,R1的电功率变化范围。
14.如图甲为某款电热桌垫,查看说明书发现:该电热桌垫由电源供电,发热部分由两根电热丝组成,通过调温开关控制不同的挡位,其原理电路如图乙所示,已知电热桌垫处于高温挡时功率为84W,R2为,不考虑温度对电阻的影响。求:
(1)当电热桌垫处于高温挡时,通过R2的电流;
(2)R1的电阻;
(3)当桌垫处于低温挡时,工作10分钟消耗的电能。
15.发泡聚丙烯(EPP)是一种性能卓越的高结晶型发泡材料,现用如图甲所示电路对该材料能承受的撞击力进行测试。该电路的电源电压为12V,定值电阻R0为10Ω,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图乙所示。将不计质量的材料样品平放在压力传感器上,闭合开关后,让一个重物从样品正上方由静止释放,重物撞击样品材料后静止在样品上,这一过程中,电流表的示数随时间变化的图像如图丙所示,g取10N/kg,求:
(1)样品材料未受到撞击力时定值电阻R0两端的电压;
(2)重物撞击过程中,样品材料受到的最大撞击力;
(3)重物最终静止时压力传感器消耗的电功率。
16.如图甲所示,某品牌汽车座椅垫通过电热丝加热坐垫内的热水袋实现电加热功能,其高温挡功率为,低温挡功率为。图乙是该座椅垫加热部分的简化电路图,电源电压为为挡位切换开关,和为电热丝。若电热丝产生的热量全部被水吸收,水的比热容为,求:
(1)座椅垫高温加热时的电流。
(2)电热丝阻值。
(3)低温加热4.2min坐垫热水袋内500g的水升高的温度。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 断开 A 0.26 变大 不同意;灯丝的电阻受温度影响,并非一个定值 电压表接在了滑动变阻器两端
【分析】(1)连接电路时,开关应断开,应将滑片滑动变阻器的最大值处;
(2)由图乙根据电流表的量程和分度值,读出电流表示数;灯丝烧断,电压表被串联入电路中,由此分析其示数的变化情况;
(3)影响电阻的因素有:导体的温度、长度、横截面积和材料等,而小灯泡两端的电压不同,小灯泡灯丝的温度会不同,因此电阻也不同;
(4)电压表并联在灯泡两端时,随着电流的增大,灯泡两端的电压增大,根据串联电路电压的特点,变阻器两端的电压会随之减小。
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时开关应断开,应将滑片移到变阻器的最大阻值处,
[2]由图甲知,应向A端调整滑动变阻器的滑片,使电路中电阻最大,电流最小;
(2)[3]由图乙知,电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,此时电流值为0.26A;
[4]由图知,L与变阻器串联,电压表测灯泡L两端电压,所以电压表示数小于电源电压,当灯泡丝烧断后,电压表串联在电路中,相当于电压表测量电源电压,所以电压表的示数变大;
(3)[5]因为灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压越大,灯丝的温度越高,因此小灯泡在不同电压下工作时,小灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同,所以不能求灯丝电阻的平均值;
(4)[6]丙图中的B图像,随着电流的增大,电压减小,正好与A图象相反,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,因此电压表接在了滑动变阻器两端。
2. 0.1 1.5 右 1.5 当电压不变时,流过导体的电流与其电阻成反比 电流与电压的关系(或伏安法测电阻或伏安法测电功率,其它答案合理即可给分)
【详解】(1)[1]由于电源电压为3V,整个电路的最大电压是3V,所以电压表的量程选择0~3V即可;要求当滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大,那么应该将滑动变阻器的B端与电阻R的左端相连;根据上述,连接电路图,如下图所示。
(2)[2]从图甲可以看到,电流表的量程是0~0.6A,再从图乙可以看到,电流表的读数是0.1A。
[3]电阻大小是15Ω,那么电压表的示数为
[4]用电阻代替电阻接入电路,这时电阻R的阻值在变小,为了保持电压表的示数不变,根据分压原理可知,滑动变阻器的阻值也应该变小,所以滑片应该向右端移动。
[5]实验中电压表的示数应该保持不变,所以向右移动滑片的同时,要观察电压表的示数,使电压表的示数为1.5V。
[6]记录数据后分析得出的规律是当电压不变时,流过导体的电流与其电阻成反比。
(3)[7]从实物图可以看到,有电流表、电压表,定值电阻R阻值大小不变,所以可以移动滑片P,探究电流与电压的关系;也可以根据,用伏安法测电阻;还可以根据,用伏安法测电功率。
3. 左 定值电阻短路 10 求平均值减小误差 断开
【详解】(1)[1]滑动变阻器按一上一下接入电路中,要求滑片P向右移动时电流表示数变大,说明向右移动滑动变阻器的电阻变小,所以要接右下接线柱,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的左端。
(3)[3]电流表无示数,说明电路中无断路,电压表无示数,说明与电压表并联的定值电阻R短路。
(4)[4]图乙中电流表量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.2 A,由欧姆定律可得定值电阻为
[5]为了使测量结果更准确,应改变滑片的位置进行多次测量,并求出各次电阻测量值的平均值。
(5)[6][7]闭合开关、时,电阻短路,电路中只有,电压表测量电源电压为U1,闭合开关,断开时,两电阻串联,电压表测量两端电压为U2,根据串联电路电压规律可知,此时两端电压为
两电阻串联,由于串联电路电流处处相等,则通过的电流为
根据可知,的电阻为
4. 断开 电压表的示数 电阻和电流 0.2 当定值电阻两端的电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 b 温度影响灯丝的电阻变化
【详解】(1)[1]根据电路图可知,电流从正极出发经过电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关回到负极,电压表测量定值电阻两端的电压,如图所示:
[2]为了保护电路,连接电路时,需要断开开关。
(2)[3][4]探究电流和电阻的关系,需要改变电阻,控制定值电阻两端的电压不变,故保持电压表的示数不变;需要记录此时的电阻和电流表的示数。
(3)[5]如图甲所示,选择小量程,分度值为0.02A,读数为0.2A。
(4)[6][7]分析表格中的数据可知,电流与电阻的乘积是一个定值,最终的结论为当定值电阻两端的电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;反比的图像是一个曲线,故选b。
(5)[8]根据欧姆定律的变形公式可知,伏安法测量小灯泡的电阻原理为。
[9]小灯泡在发光时,会伴随着发热,温度升高,而电阻受温度的影响,因此是由于温度影响灯丝的电阻变化。
5. 断开 B 断路 0.24 5 正比 右 反比
【详解】(1)[1][2]为保护电路,连接电路时开关要断开,滑动变阻器要将滑片移到阻值最大处的B端。
(2)[3]闭合开关,电流表无示数,说明电路是断路,电压表有示数,可能定值电阻R断路。
(3)[4]电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.24A。
①[5]接入电路中的定值电阻
②[6]由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增加几倍,可以得到电阻一定,电流与电压成正比。
(4)[7]若定值电阻从换成时,电阻变大,其分得的电压变大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动。
(5)[8]由图丁可知,电流与电阻之积为一定值,故得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
6. D A D
【详解】(1)[1]A.连接完毕对照电路图仔细检查电路,防止开关闭合后发生电源短路现象,确认无误后再闭合开关,故A不符合题意;
B.为了保护电路元件,按照电路图连接电路的过程中,开关应该是断开的,故B不符合题意;
C.每处接线必须接牢,避免接触不良,故C不符合题意;
D.连接图甲电路时,只要按一定顺序把各元件接入电路即可,没有必要从电池的正极开始依次连接开关S、L1、L2、电池负极,故D符合题意。
故选D。
(2)[2]闭合开关时两灯均不亮,说明电路中某处断路或是两灯均短路,用导线先并联在L1两端时,发现L2两,等L1不亮,说明电流源通路,两灯泡不可能短路,L2不可能断路;同时因导线与灯L2并联,两灯均不亮,说明灯L1不可能短路,故只能为灯L1发生了断路,故BCD不符合题意。
故选A。
(3)[3]若要将该电路组成并联电路,若小张需要把导线b的另一端接到电路中的A点,电路中无电流,属于断路;若接C或者E点,则会造成电源短路,不允许,故需要把导线b的另一端接到电路中的F点,故ABC不符合题意。
故选D。
7. 0.4 右 2 10 54
【详解】(1)[1]电源电压保持3V不变,为能完成实验,电压表应选用小量程并联在定值电阻两端,可将电压表的“3”接线柱和定值电阻的右边接线柱相连,如图所示:
(2)[2]首先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为2V时,电流表的示数
[3][4]用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时,电压表示数变大,探究电流与电阻关系,应保持定值电阻两端的电压不变,因此应减小定值电阻的电压,即滑动变阻器两端的电压变大,根据串联分压特点可知,滑动变阻器接入电路的阻值应变大,应将滑动变阻器滑片P向右移动,直至电压表示数为2V,读出电流表的示数。
(3)[5]为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验,根据串联分压特点可知,定值电阻的最大阻值为20Ω时,电路中的电流
滑动变阻器接入电路的电阻应为
所以滑动变阻器的最大阻值至少是10Ω。
(4)[6]电路中的电流为0.1A,在这3min内整个电路消耗的电能
8. 左 短路 0.3 2 反比 B
【详解】(1)[1] 由电路图分析可知,电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表与定值电阻串联,连接实物图,如图所示:
(2)[2] 为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到最大阻值处,由图可知,应将滑动变阻器的滑片移到最左端。
(3)[3] 电流表有示数证明电路中没有断路,电压表无示数,证明与电压表并联的定值电阻短路。
(4)[4] 由表中数据分析可知,当电压为1.0V时,电流为0.2A;当电压为2.0V时,电流为0.4A;由欧姆定律可知,电阻为5Ω,因此当电压为1.5V时,电流为
(5)[5] 由图丙可知,电流与电阻的乘积为
所以实验中控制电压表示数为2V不变。
(6)[6] 由图像可知,电流与电阻的乘积为定值,所以可得:电压一定时,电流与电阻成反比。
(7)[7] 由图丙可知,电流最小为0.1A,此时定值电阻为,总电阻为
则此时变阻器阻值为
所以为完成整个实验,应该选取“;0.5A”的滑动变阻器。
故选B。
9.(1)6V;(2)20Ω;(3)3V
【详解】解:(1)由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,它两端的电压为0,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,由可得电源的电压
U=I1R1=0.6A×10Ω=6V
(2)当变阻器接入电路的阻值最大时,据串联电路的分压特点知,变阻器分得的电压最大,由图乙知,分得的最大电压为4V,通过的电流为0.2A,由欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值
(3)滑片P滑到ab中点时,电路中的电流
则电压表的示数
答:(1)电源电压为6V;
(2)滑动变阻器的最大阻值为20Ω;
(3)滑片P滑到ab中点时电压表的示数为3V。
10.(1)2V;(2)0.4W
【详解】解:(1)由电路图可知,两电阻串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流,则R2两端电压
根据串联电路电压特点可知,R1两端电压
(2)电阻消耗的电功率
答:(1)电压表的示数为2V;
(2)电阻消耗的电功率为0.4W。
11.(1)484Ω,64W;(2)121Ω;(3)80%
【详解】解:(1)根据可知灯泡的电阻
闭合开关10小时,灯泡消耗0.64kW·h电能,灯泡的实际功率
(2)根据P=I2R可知电路中的电流
根据欧姆定律可知电路总电阻
根据电阻串联的特点,可知长导线等效电阻
R0=R-RL=605Ω-484Ω=121Ω
(3)供电处输送功率
电路的输电效率
答:(1)灯泡的电阻RL和实际功率P实分别为484Ω、64W;
(2)长导线等效电阻R0为121Ω;
(3)电路的输电效率为80%。
12.(1)4V,2V;(2)10Ω
【详解】解:(1)每节干电池的电压为1.5V,电源电压
由可知,20Ω电阻两端电压
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以另一电阻两端电压
(2)由可知,另一电阻的阻值
答:(1)两只电阻上的电压各是4V和2V;
(2)另一只电阻的大小是10Ω。
13.(1)9V;(2)54J;(3)0.9W~2.5W
【详解】解:(1)由电路图可知,只闭合开关S1时,只有R1连入电路,由欧姆定律可得,电源电压
(2)由电路图可知,开关S1、S2、S3都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流;因为并联电路支路间互不影响,所以通过R1的电流不变,则通过R2的电流
故R2在10s内产生的热量
(3)由图可知,只闭合开关S3,R1和R3串联;当滑片在右端时,只有R1连入电路,此时其功率最大,电路电流为0.9A,由变阻器规格可知,允许通过最大电流0.5A;串联电路中电流处处相等,所以电路中的最大电流为0.5A,则R1的最大电功率
滑片在左端时,变阻器连入阻值最大,此时R1的功率最小,此时电路中电流
故R1的最小电功率
所以,只闭合开关S3,移动变阻器滑片时,R1的电功率变化范围是0.9W~2.5W。
答:(1)电源电压是9V;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,R2在10s内产生的热量是54J;
(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片时,R1的电功率变化范围是0.9W~2.5W。
14.(1)0.5A;(2)8;(3)7200J
【详解】解:(1)高温挡时,开关S与cd接线柱连接,R1与 R2并联,由并联电路电压规律知道
通过R2的电流
(2)高温挡时,开关S与cd接线柱连接,R1与 R2并联,已知电热桌垫处于高温挡时功率为84W,则干路电流为
通过R1的电流
R1的电阻
(3)低温挡时,开关S与bc接线柱连接,电路为R2的简单电路,工作10分钟消耗的电能
答:(1)当电热桌垫处于高温挡时,通过R2的电流为0.5A;
(2)R1的电阻为8;
(3)当桌垫处于低温挡时,工作10分钟消耗的电能为7200J。
15.(1)1V;(2)400N;(3)2W
【详解】解:(1)由图甲可知,压力传感器和电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,样品材料未受到撞击力时,压力传感器受到的压力最小,总电阻最大,电路中的电流最小,由图丙可知,此时的电流I=0.1A,定值电阻R0两端的电压
U0=IR0=0.1A×10Ω=1V
(2)在测试过程中,样品受到的撞击力最大时,压敏电阻的阻值最小,电路中的电流最大,由图丙可知,电路中的最大电流I′=0.6A,此时电路中的总电阻
则此时压力传感器R的阻值
R′=R总′-R0=20Ω-10Ω=10Ω
由图乙可知,样品受到的最大撞击力为400N。
(3)当重物在样品上静止时,重物对样品的压力大小等于重物的重力大小;由图丙可知,此时的电流为I1=0.2A,定值电阻R0两端的电压
U′0=I1R′0=0.2A×10Ω=2V
压力传感器两端的电压
U传感=U-U′0=12V-2V=10V
压力传感器消耗的电功率
P传感=U传感I1=10V×0.2A=2W
答:(1)样品材料未受到撞击力时定值电阻R0两端的电压是1V;
(2)重物撞击过程中,样品材料受到的最大撞击力是400N;
(3)重物最终静止时压力传感器消耗的电功率是2W。
16.(1)1.5A;(2)12.8Ω;(3)2.4℃
【详解】解:(1)由可得,处于“高温”挡加热时通过座椅垫的电流为
(2)由电路图知,开关接时,电路为的简单电路,开关接时,两电阻串联电阻较大,根据串联电阻大于其中任一电阻,根据可知,开关接时功率较大,是高温挡位,根据欧姆定律可得出电热丝的阻值为
根据可得,座椅垫处于“低温”挡加热时的总电阻为
则电热丝的阻值为
(3)低温加热坐垫产生的热量
电热丝产生的热量全部被水吸收,根据可得坐垫热水袋内的水升高的温度为
答:(1)当座椅垫处于“高温”挡加热时,通过座椅垫的电流是;
(2)电热丝阻值是;
(3)低温加热坐垫热水袋内的水升高的温度是。
答案第1页,共2页
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